Если воспользоваться понятием эквивалентной волноводу линией с распределенными параметрами (длинной линией), то полное сопротивление нагрузки плеча 1 определяется сопротивлениями плеч 2 и 4, пересчитанными к плечу 1. При волновом сопротивлением кольцевого волновода ZCK и волновом сопротивлении волноводов плеч ZCП, если волноводы 2, 3, 4 заканчиваются согласованными нагрузками, полное сопротивление нагрузки, пересчитанное к плечу 1, будет равно
.
Очевидно, что согласование волновода 1 с кольцом выполняется в том случае, когда
.
(10)
Поэтому на практике стремятся
волновое сопротивление кольца выбрать в раз
больше волновых сопротивлений подводящих линий. Достигают этого уменьшением
размера «b» кольца. Основные параметры кольцевого
волноводного моста: развязка питающего и изолированного плеч, определяемая
формулой (8), и равенство мощностей в плечах, отводящих энергию (см. формулу
9), то есть те же самые, что и для двойного тройника.
Кольцевой мост находит применение в тех же случаях, что и двойной тройник. На рис. 9 показана схема антенного переключателя на кольцевых мостах, волноводы l1 и l2, соединяющие мосты, должны быть одинаковой длины. Разрядники R1 и R2 включены в волноводы на расстояниях четверти и половины длины волны в волноводе, считая от первого кольцевого моста, как показано на рис. 9.
В режиме передачи, когда разрядники пробиты, мощность от генератора пойдет по одной стороне кольца прямо в антенну, потому что пробитый разрядник R1 представляет собой короткое замыкание, которое трансформируется в бесконечное сопротивление у кольца и создает короткое замыкание левой вставки кольца у входа питающего волновода. Разрядник R2 в то же время замыкает накоротко вход плеча 4. Если часть мощности все же просачивается через разрядники в кольцо В, то благодаря равенству длин волноводов между кольцами мощность в приёмник не попадет, так как к плечу 3 волны придут в фазе. Мощность поступит в плечо 1 и поглотится поглощающей нагрузкой.
Рис. 9. Схема антенного переключателя на кольцевых мостах
В режиме приёма мощность из антенны разделится между плечами 2 и 4, и волны в кольце 2 у плеча 3 будут в противофазе, а следовательно, мощность полностью попадёт в приёмник.
Подобно направленному ответвителю, щелевой мост состоит из двух отрезков прямоугольного волновода, связанных между собой общей узкой стенкой, в которой прорезана широкая щель, длиной l, как показано на рис.10.
Общая стенка со щелью совпадает с плоскостью симметрии моста. Щелевой мост имеет четыре входа.
Поясним принцип
действия моста с помощью рис. 11. При подаче мощности в плечо 1 по волноводу до
сечения I-I движется волна Н10.
В сечении I-I возбуждается
волна Н20, и на длине l образуется
волновод шириной h, в котором распространяются две
волны: волна Н10 и волна Н20, которые распространяются с
разными фазовыми скоростями в направлении плеч 2 и 3. На рис. 11 а и в показаны
структуры векторов и
в
плоскости I-I. Напротив плеча 1
составляющие векторов волн Н10 и Н20 складываются, а
напротив плеча 4 – вычитаются. Поэтому мощность не поступит в плечо 4.
Если рассматривать векторные диаграммы, то видно это сложение и вычитание, рис. 11, в.
При прохождении
волнами пути l они имеют разное запаздывание по
фазе и
, так
как имеют разные фазовые скорости
(11)
Разность фаз составит
(12)
Векторная
диаграмма, соответствующая этому случаю, показана на рис. 11, г. Из нее видно,
что в зависимости от разности фаз Dj в плечи 2 и 3 поступают различные мощности,
пропорциональные и
амплитудам
волн, поступающих в плечи 2 и 3.
Фазовый сдвиг
между векторами и
всегда
составляет
(90°).
Если длину щели выбрать такой, чтобы
, то мощность, как
следует из векторной диаграммы, будет поровну распределяться между плечами 2 и
3 и не будет поступать в плечо 4.
Рис. 10. Щелевой мост
Рис. 11. Структура полей волн H10 и H20 в начале щели и векторные диаграммы
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.